在國家自然科學基金、廣東省重點研發計劃及博士后基金的資助下，中科院華南植物園科研人員研究揭示了增溫下森林生態系統土壤微生物組裝過程差異。相關研究近日發表于《全球變化生物學》（Global Change Biology）。鼎湖山森林生態系統國家野外科學觀測研究站（以下簡稱鼎湖山站）博士后周曙仡聃為該論文第一作者，劉菊秀研究員為通訊作者。
氣候變化會影響熱帶森林生態系統土壤微生物群落組裝的過程。然而土壤微生物群落對增溫的響應及適應過程與機理尚不明確，對未來氣候變暖下土壤微生物群落結構的預測帶來新的挑戰。
在該項工作中，科研人員依托鼎湖山站的野外模擬增溫實驗平臺（2012年開始運行），分析了2018-2020連續三年增溫下土壤細菌與真菌群落結構與組裝過程。結果表明，在增溫6年后，土壤微生物網絡結構更為復雜、網絡關鍵節點的數量隨溫度升高而增加；土壤細菌與真菌群落結構在干季與濕季均發生顯著變化；與真菌不同，相同增溫處理下細菌群落結構在連續三年采樣中仍有顯著變化；隨機森林結果表明，真菌群落對增溫的預測準確度比細菌更高，這些差異可能是由于細菌與真菌不同的群落組裝過程有關。
進一步研究表明，細菌與真菌群落組裝分別由隨機過程及確定性過程主導。盡管隨機過程是細菌群落組成的驅動因素，增溫2.1℃導致細菌的組成受到確定性過程的影響。通過構建結構方程模型，評估了溫度、土壤養分及土壤含水率對細菌與真菌群落結構組成的影響。結果表明，增溫是影響土壤微生物群落結構的主要因素。在干季中，增溫對微生物群落結構有顯著正影響（發散）。而濕季增溫則導致微生物群落結構收斂。盡管在發散和收斂的過程中，土壤微生物組合可能存在季節性變化。然而，科研人員發現，總體而言，微生物群落結構趨于發散，即與空白對照有顯著差異。
該研究增溫下森林生態系統土壤微生物群落的演替過程，將有助于利用微生物預測氣候變暖各階段以及預測微生物生態功能的演變方向，為完善微生物參與生態系統養分循環過程提供理論依據。